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HClとNa2S2O3が一定に保たれた場合、この反応は25℃からレートを正確に2倍に加熱する必要がありますか?

化学反応の速度に対する温度の影響について尋ねています。この問題にアプローチする方法は次のとおりです。

関係を理解する

* arrhenius方程式: 温度と反応速度の関係は、Arrhenius方程式によって説明されています。

`` `

k =a * exp(-ea /(r * t))

`` `

どこ:

* k =レート定数

* a =表現前係数(衝突の頻度に関連)

* EA =活性化エネルギー(反応のためのエネルギー障壁)

* R =理想的なガス定数

* T =絶対温度(ケルビンで)

* レートの倍増: 反応の速度を2倍にしたい場合は、本質的に速度定数(k)を2倍にします。

計算

1。ケルビンに変換: 25°C =298 K

2。比率を設定します: レートを2倍にしたいので、2つの異なる温度(T1とT2)でレート定数(K1およびK2)の比率を設定できます。

`` `

K2 / K1 =2(レートを2倍にしたいので)

`` `

3。 Arrhenius方程式:を適用します Arrhenius方程式を比率に置き換えます。

`` `

[a * exp(-ea /(r * t2))] / [a * exp(-ea /(r * t1))] =2

`` `

*表現前の要因「A」がキャンセルすることに注意してください。

4。 T2:を簡素化して解決します

`` `

exp(-ea /(r * t2)) / exp(-ea /(r * t1))=2

exp(ea /(r * t1) - ea /(r * t2))=2

ea /(r * t1)-ea /(r * t2)=ln(2)

ea/r *(1/t1-1/t2)=ln(2)

1/t1-1/t2 =(r * ln(2))/ea

1/t2 =1/t1-(r * ln(2))/ea

T2 =1 /(1 / t1-(r * ln(2)) / ea)

`` `

問題:

問題は、これを解決するためにHClとNa2S2O3の間の反応に活性化エネルギー(EA)が必要であることです。 この値はあなたの質問には提供されていません。

一般的なアプローチ:

1。活性化エネルギーを見つけます: 反応の活性化エネルギーを調べたり、実験的に決定する必要があります。

2。値のプラグイン値: r(8.314 j/mol・k)、T1(298 K)、および計算されたEAの既知の値を使用します。

3。 t2:を計算します T2を解決します。これは、レートを2倍にするために必要な温度になります。

重要な注意: Arrhenius方程式は、考慮される温度範囲にわたって活性化エネルギーが一定であると想定しています。 非常に大きな温度変化の場合、これは完全に正確ではないかもしれません。

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